球壓試驗壓痕直徑的視覺測量方法

孫 江，曾 亮，焦少妮，張陳濤，毛清華

(1.山西能源學院,山西 晉中 030006; 2.廈門大學 航空航天學院,福建 廈門 361102; 3.太原理工大學 機械運載與工程學院,太原 030000; 4.西安科技大學 機械工程學院, 西安 710054)

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球壓試驗是測試電工、電子產品中非金屬材料及固體絕緣材料(除陶瓷外)耐熱性能的重要方法。高溫條件容易導致非金屬材料、絕緣材料特性的變化，如熔融或變軟、機械強度下降、絕緣電阻降低，直接影響產品質量和使用安全。在電工、電子設備中，對于受熱損傷后可能影響設備安全性能的非金屬材料外部部件、支撐帶電部件的絕緣材料零件、提供附加絕緣或加強絕緣的熱塑材料零件應充分耐熱，否則高溫容易導致設備的失效，嚴重時可造成短路、引起火災、觸電等事故。相關IEC標準及國家標準明確規定：應對電工、電子產品的上述相關部件進行球壓試驗，以保證高溫工作條件下產品的相關部件有足夠的支撐強度，避免造成電氣安全隱患。

球壓試驗通過測量所得壓痕的直徑判斷樣品的耐熱性，相關國家標準，如GB 4706.1-2014《家用和類似用途電器的安全 第一部分：通用要求》、GB 3883.1-2012《手持式電動工具的安全 第1部分：通用要求》等規定：若壓痕直徑d不超過2.0 mm，則耐熱性符合國家標準。標準中定義的壓痕直徑d是指壓球與樣品相接觸區域的最大直徑。

壓痕直徑的準確測量是球壓試驗的關鍵步驟，尤其是對于臨界尺寸的壓痕，測量的準確性直接決定試驗結果的正確與否。如何客觀、準確、便捷、快速地測量壓痕尺寸已是困擾質檢人員已久的一大問題。……